簡單機(jī)械知識點梳理及經(jīng)典練習(xí)(超詳細(xì))經(jīng)典1

簡單機(jī)械知識點梳理及經(jīng)典練習(xí)(超詳細(xì))經(jīng)典1一、簡單機(jī)械選擇題1．如圖所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物體A勻速移動5m，物體A受到地面的摩擦力為5N，不計滑輪、繩子的重力及滑輪與繩子間的摩擦，拉力F做的功為A．50JB．25JC．100JD．200J【答案】B【解析】【詳解】如圖所示，是動滑輪的特殊用法，拉力是A與地面摩擦力的2倍，故；物體A在水平方向上勻速移動5m，則拉力移動的距離：，拉力F做的功：．故選B．2．為探究杠桿平衡條件，老師演示時，先在杠桿兩側(cè)掛鉤碼進(jìn)行實驗探究，再用彈簧測力計取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究（如圖），這樣做的目的是（）A．便于直接讀出拉力的大小

B．便于同學(xué)們觀察實驗C．便于正確理解力臂

D．便于測量力臂的大小【答案】C【解析】【分析】【詳解】從支點到力的作用線的距離叫力臂，在杠桿兩側(cè)掛鉤碼，由于重力的方向是豎直向下的，力臂在杠桿上可以直接讀出，當(dāng)用彈簧測力計傾斜時，拉力不再與杠桿垂直，這樣力臂會發(fā)生變化，相應(yīng)變短，由杠桿的平衡條件知道，力會相應(yīng)增大，才能使杠桿仍保持平衡，所以這樣做實驗可以加深學(xué)生對力臂的正確認(rèn)識，故C正確．3．如圖所示，定滑輪重4N，動滑輪重0.5N，在拉力F的作用下，1s內(nèi)將重為4N的物體A沿豎直方向勻速提高了10cm．如果不計繩重和摩擦．則以下計算結(jié)果正確的是A．繩子自由端移動速度為0.3m/sB．拉力F的大小為4NC．拉力F的功率為0.45WD．滑輪組的機(jī)械效率為75%【答案】C【解析】【詳解】由圖知道，承擔(dān)物重的繩子的有效股數(shù)是：n=2，A．繩端移動的距離是：s=2h=2×0.1m=0.2m，繩子自由端移動的速度是：，故A錯誤；B．不計繩重和摩擦，則拉力，故B錯誤；C．拉力做的總功：W總=Fs=2.25N×0.2m=0.45J，拉力F的功率：，故C正確；D．拉力做的有用功W有=Gh=4N×0.1m=0.4J，滑輪組的機(jī)械效率是：≈88.9%，故D錯誤。4．山區(qū)里的挑夫挑著物體上山時，行走的路線呈“S”形，目的是A．加快上山時的速度B．省力C．減小對物體的做功D．工作中養(yǎng)成的生活習(xí)慣【答案】B【解析】斜面也是一種簡單機(jī)械，使用斜面的好處是可以省力．挑物體上山，其實就是斜面的應(yīng)用，走S形的路線，增加了斜面的長，而斜面越長，越省力，所以是為了省力．故選B．5．下列關(guān)于功率和機(jī)械效率的說法中，正確的是（）A．功率大的機(jī)械，做功一定多B．做功多的機(jī)械，效率一定高C．做功快的機(jī)械，功率一定大D．效率高的機(jī)械，功率一定大【答案】C【解析】試題分析：根據(jù)功、功率、機(jī)械效率的關(guān)系分析．功率是單位時間內(nèi)做的功的多少，機(jī)械效率是有用功與總功的比值．解：A、說法錯誤，功率大，只能說明做功快；B、說法錯誤，由于機(jī)械效率是有用功與總功的比值，故做功多，不一定機(jī)械效率就大；C、說法正確；D、說法錯誤，機(jī)械效率高，只能說明有用功在總功中占的比例大．故選C．6．用如圖所示滑輪組提起重G=320N的物體，整個裝置靜止時，作用在繩自由端的拉力F=200N，則動滑輪自身重力是（繩重及摩擦不計）A．120NB．80NC．60ND．無法計算【答案】B【解析】【詳解】由圖可知，n=2，由題知，G物=320N，F(xiàn)=200N，∵不考慮繩重和摩擦，，即：，∴動滑輪重：G輪=80N．7．如圖所示甲、乙兩套裝置所用滑輪質(zhì)量均相等，用它們分別將所掛重物在相等時間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度．若G1＝G2，所用豎直向上的拉力分別為F1和F2，拉力做功的功率分別為P1和P2，兩裝置的機(jī)械效率分別為η1和η2（忽略繩重和摩擦）．則下列選項正確的是A．F1＞F2；η1＝η2；P1＝P2 B．F1＞F2；η1＞η2；P1＞P2C．F1＜F2；η1＜η2；P1＜P2 D．F1＜F2；η1＞η2；P1＞P2【答案】A【解析】【詳解】不計繩重及摩擦，因為拉力F＝（G+G輪），n1＝2，n2＝3，所以繩子受到的拉力分別為：F1＝（G1+G輪），F(xiàn)2＝（G2+G輪），故F1＞F2；故CD錯誤；因為動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額＝G輪h，W有用＝G物h，所以利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同；由η＝可知，機(jī)械效率相同，η1＝η2；又因為所用時間相同，由P＝可知，拉力做功的功率P1＝P2，故B錯誤，A正確．故選A．8．如圖所示，小明用相同滑輪組成甲、乙兩裝置，把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲裝置所做的總功為W1，機(jī)械效率為η1；用乙裝置所做的總功為W2，機(jī)械效率為η2．若不計繩重與摩擦，則A．W1=W2，η1=η2 B．W1=W2，η1<η2C．W1<W2，η1>η2 D．W1>W2，η1<η2【答案】C【解析】【分析】由圖可知甲是定滑輪，乙是動滑輪，利用乙滑輪做的額外功多，由“小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓”可知兩種情況的有用功，再根據(jù)總功等于有用功加上額外功，可以比較出兩種情況的總功大小．然后利用η=即可比較出二者機(jī)械效率的大?。驹斀狻浚?）因為小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用功相同；（2）當(dāng)有用功一定時，甲中所做的總功為對一袋沙所做的功，利用機(jī)械時做的額外功越少，則總功就越少，機(jī)械效率就越高；（3）又因為乙是動滑輪,乙中所做的總功還要加上對動滑輪所做的功,利用乙滑輪做的額外功多,則總功越多,機(jī)械效率越低。即W1小于W2,η1大于η2.故選C.9．利用如圖所示的滑輪，在粗糙水平面上勻速拉動物體，下列敘述正確的是（）A．重力做的功是有用功B．拉力F1做的功是額外功C．繩子自由端的拉力F做的功是總功D．該滑輪的機(jī)械效率可能等于100%【答案】C【解析】A、由圖知，是水平使用動滑輪拉動物體，克服物體受到的摩擦力做的功為有用功，故A錯；B、由圖知，是水平使用動滑輪拉動物體，克服物體受到的摩擦力做的功，即拉力F1做的功為有用功，克服繩與動滑輪之間的摩擦、克服動滑輪和繩重而做的功為額外功，故B錯；C、繩子自由端的拉力F做的功包括有用功、額外功，為總功，故C正確；D、在拉動物體的過程中要克服繩與動滑輪之間的摩擦、要克服動滑輪和繩重而做一定的額外功，使得有用功小于總功，該滑輪的機(jī)械效率總小于100%，故D錯．故選C．10．下列杠桿中屬于費力杠桿的是A．B．C．D．【答案】C【解析】【詳解】A、剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A錯誤；B、起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B錯誤．C、如圖的鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C正確；D、鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D錯誤；故選B．【點睛】重點是杠桿的分類，即動力臂大于阻力臂時，為省力杠桿；動力臂小于阻力臂時，為費力杠桿，但省力杠桿費距離，費力杠桿省距離。11．甲乙兩個滑輪組如圖所示，其中的每一個滑輪都相同，用它們分別將重物G1、G2提高相同的高度，不計滑輪組的摩擦，下列說法中正確的是（）A．若G1=G2，拉力做的額外功相同B．若G1=G2，拉力做的總功相同C．若G1=G2，甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率D．用甲乙其中的任何一個滑輪組提起不同的重物，機(jī)械效率不變【答案】C【解析】【詳解】有用功為GH，若則有用功相等．對動滑輪做的功為額外功，乙的動滑輪質(zhì)量大額外功多，因此乙的總功多，機(jī)械效率低．答案AB錯，C對．同一個滑輪組提起不同的重物，有用功不同，額外功相同，機(jī)械效率不同，提升重物越重機(jī)械效率越高．D錯．12．用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組把重150N的物體勻速提升1m，不計摩擦和繩重時，滑輪組的機(jī)械效率為60%．則下列選項錯誤的是（）A．有用功一定是150J B．總功一定是250JC．動滑輪重一定是100N D．拉力大小一定是125N【答案】D【解析】【分析】知道物體重和物體上升的高度，利用W=Gh求對物體做的有用功；又知道滑輪組的機(jī)械效率，利用效率公式求總功，求出了有用功和總功可求額外功，不計繩重和摩擦，額外功W額=G輪h，據(jù)此求動滑輪重；不計摩擦和繩重，根據(jù)F=（G物+G輪）求拉力大?。驹斀狻繉ψ髨D滑輪組，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，對物體做的有用功：W有=Gh=150N×1m=150J，由η=，得：W總===250J，因此，W額=W總-W有=250J-150J=100J；因為不計繩重和摩擦，W額=G輪h，所以動滑輪重：G輪===100N，拉力F的大小：F=（G物+G輪）=（150N+100N）=N；對右圖滑輪組，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，對物體做的有用功：W有=Gh=150N×1m=150J，由η=，得：W總===250J，所以W額=W總-W有=250J-150J=100J；因為不計繩重和摩擦，W額=G輪h，因此動滑輪重：G輪===100N，拉力F的大?。篎=（G物+G輪）=（150N+100N）=125N；由以上計算可知，對物體做的有用功都是150J，總功都是250J，動滑輪重都是100N，故A、B、C都正確；但拉力不同，故D錯．故選D．13．用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機(jī)械效率η與物重G物的關(guān)系，改變G物，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，計算并繪出η與G物關(guān)系如圖乙所示，若不計繩重和摩擦，則下列說法正確的是（）A．同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大，最終將超過100%B．G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，滑輪組機(jī)械效率將改變C．此滑輪組動滑輪的重力為2ND．當(dāng)G物=6N時，機(jī)械效率η=66.7%【答案】D【解析】【詳解】A、使用滑輪組時，克服物重的同時，不可避免地要克服動滑輪重、摩擦和繩子重做額外功，所以總功一定大于有用功；由公式η=知：機(jī)械效率一定小于1，即同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大，但最終不能超過100%，故A錯誤；B、G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，如圖所示，因為此圖與題干中甲圖將同一物體勻速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略繩重及摩擦?xí)r，額外功：W額=G輪h，即額外功W額相同，又因為W總=W有+W額，所以總功相同，由η=可知，兩裝置的機(jī)械效率相同，即η1=η2．故B錯誤；C、由圖可知，G=12N，此時η=80%，則η=====，即80%=，解得G動=3N，故C錯誤；D、G物=6N時，機(jī)械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%．故D正確．故選D．14．用圖3甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體，已知滑輪重20N、繩重和摩擦力不計．則A．手的拉力：F甲=F乙；機(jī)械效率：η甲=η乙B．手的拉力：F甲＜F乙；機(jī)械效率：η甲＜η乙C．手的拉力：F甲＞F乙；機(jī)械效率：η甲＜η乙D．手的拉力：F甲＞F乙；機(jī)械效率：η甲＞η乙【答案】D【解析】【詳解】由圖可知，甲滑輪是定滑輪，使用該滑輪不省力，所以拉力等于物體的重力；乙滑輪是動滑輪，使用該滑輪可以省一半的力，即拉力等于物體和滑輪總重力的一半，則手的拉力：F甲＞F乙；兩幅圖中的W有是克服物體重力做的功是相同的，但乙圖中拉力做功要克服動滑輪的重力做功，比甲圖中做的總功要多，所以結(jié)合機(jī)械效率公式可知，有用功相同時，總功越大的，機(jī)械效率越??；所以選D．15．建筑工人用如圖所示的滑輪組，在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動2m的過程中，所用的拉力大小為375N，物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍．在此過程中下列說法正確的是（）A．繩子自由端沿水平方向移動了6mB．物體受到的拉力為750NC．拉力F的功率為750WD．滑輪組的機(jī)械效率為80%【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知，n=2，則繩子自由端沿水平方向移動的距離s=nsA=2×2m=4m，故A錯誤；B．物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，則物體受到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B錯誤；C．拉力F做的功W總=Fs=375N×4m=1500J，則拉力F的功率P===375W，故C錯誤；D．有用功W有=FAsA=600N×2m=1200J，則滑輪組的機(jī)械效率η=×100%=×100%=80%，故D正確；16．如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，在這個過程中，力F的大小將（）A．不變 B．變小 C．變大 D．先變大后變小【答案】C【解析】【詳解】在杠桿緩慢由A到B的過程中，力F始終與杠桿垂直，所以動力臂OA的長度沒有變化，阻力G的大小沒有變化，而阻力臂l卻逐漸增大；由杠桿的平衡條件知：F?OA=G?l，當(dāng)OA、G不變時，l越大，那么F越大；因此拉力F在這個過程中逐漸變大．C符合題意，選項ABD不符合題意．17．分別用如圖所示的兩個滑輪組，將同一物體提升到相同高度．若物體受到的重力為100N，動滑輪的重力為20N．在把物體勻速提升1m的過程中，（不計繩重和摩擦）下列說法正確的是A．甲、乙兩滑輪組所做的有用功都是100JB．甲滑輪組所做的有用功為200J，乙滑輪組所做的有用功為300JC．甲、乙滑輪組中繩子的自由端的拉力相等D．甲、乙兩滑輪組的機(jī)械效率不相等【答案】A【解析】（1）甲乙兩滑輪組所提的重物相同、上升的高度相同，根據(jù)W=Gh可知兩滑輪組所做的有用功相同，則W有=Gh=100N×1m=100J，故A正確、B不正確．（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)n甲=2，n乙=3，∵動滑輪的個數(shù)和重力以及物體的重力相同，∴根據(jù)可知，兩滑輪組繩子自由端的拉力不相等，故C不正確，（3）不計繩重和摩擦?xí)r，滑輪組的額外功是由克服動滑輪重力所做的功，根據(jù)W=Gh可知，動滑輪重和上升高度相同時，兩者的額外功相等，即W額=G動h=20N×1m=20J，∵W總=W有+W額，∴兩滑輪組的總功相同，即W總=100J+20J=120J，根據(jù)可知，兩滑輪組的機(jī)械效率相等，均為，故D錯誤．故選A．18．用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機(jī)械效率η與物重G物的關(guān)系，改變G物，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，計算并繪出η與G物關(guān)系如圖乙所示，若不計繩重和摩擦，則下列說法正確的是A．同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大，最終將達(dá)到100%B．當(dāng)G物=12N時，彈簧測力計讀數(shù)為5NC．此滑輪組動滑輪的重力為4ND．G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，滑輪組機(jī)械效率將改【答案】B【解析】【分析】（1）使用機(jī)械時，人們?yōu)橥瓿赡骋蝗蝿?wù)所必須做的功叫有用功；對完成任務(wù)沒有用，但又不得不做的功叫額外功；有用功與額外功之和叫總功。有用功與總功的比值叫機(jī)械效率；（2）不計繩重和摩擦，結(jié)合圖中信息，根據(jù)求得動滑輪的重力，再計算G物=12N時彈簧測力計讀數(shù)；（3）G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，分別將同一物體勻速提高到相同高度，做的有用功相同；克服動滑輪做的額外功相同，由此分析機(jī)械效率的變化情況。【詳解】A、使用滑輪組時，克服物重的同時，不可避免地要克服動滑輪重做額外功，所以總功一定大于有用功；機(jī)械效率一定小于1，即同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大，但最終不能達(dá)到和超過100%，故A錯誤；BC、由圖可知，G=12N，此時η=80%，不計繩重和摩擦，，即：，解得動滑輪的重力：G動=3N，故C錯誤；G物=12N時，彈簧測力計讀數(shù)：，故B正確；D、G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，將同一物體勻速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略繩重及摩擦?xí)r，額外功：，即額外功W額相同，總功相同，則兩裝置的機(jī)械效率相同。故D錯誤。故選：B。19．用如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將300N的重物勻速提升3m，已知動滑輪重30N，不計繩重與摩擦，則A．利用滑輪組所做的有用功是450JB．繩子自由端移動的速度是0.9m/sC．拉力的功率是99WD．滑輪組的機(jī)械效率是80%【答案】C【解析】利用滑輪組所做的有用功：W有=Gh=300N×3m=900J，故A錯誤；拉力做的功：W總=（G+G動）h=（300N+30N）×3m=990J，拉力的功率：P=W/t=990W10s=99W，故C正確；滑輪組的機(jī)械效率：η=W有/W總×100%=900J/990J×100%≈90.9%，故D錯誤；由圖可知，n=2，則繩端移動的距離：s=nh=2×3m=6m，繩子自由端移動的速度：v=s/t=6m/10s=0.6m/s，故B錯誤，故選C。20．某建筑工地要將同一個箱子從地面搬上二樓，如果分別采用如圖所示的兩種方式搬運，F(xiàn)1和F2做功的情況，以下判斷正確的是（）A．兩種方式機(jī)械效率一定相等B．兩種方式功率一定相等C．兩種方式所做的總功一定相等D．兩種方式所做的有用功一定相等【答案】D【解析】【詳解】A．有用功相同，總功不同，機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，所以機(jī)械效率也不同，故A錯誤．B．搬運時間不知道，無法比較功率的大小，故B錯誤．C．但額外功不同，總功等于額外功與有用功之和，所以總功不同，故C錯誤，D．兩只搬運方式所做的有用功根據(jù)公式W=Gh可知是相同的，故D正確．21．如圖所示，杠桿上分別放著質(zhì)量不相等的兩個球，杠桿在水平位置平衡，如果兩球以相同速度同時勻速向支點移動，則杠桿A．仍能平衡B．不能平衡，大球那端下沉C．不能平衡，小球那端下沉D．無法判斷【答案】C【解析】【詳解】開始時兩球平衡，即力矩相等；當(dāng)運動時，兩球速度相同，則在相同時間內(nèi)移動的距離相同，大球的力矩減少的快，則大球力矩會小于小球力矩，杠桿向小球那端下沉．22．如圖所示，輕質(zhì)杠桿可繞O（O是杠桿的中點）轉(zhuǎn)動，現(xiàn)在B端掛一重為G的物體，在A端豎直向下施加一個作用力F，使其在如圖所示的位置平衡，則A．F一定大于GB．F一定等于GC．F一定小于GD．以上說法都不正確【答案】B【解析】【詳解】由題意知，O是杠桿的中點，所以G的力臂與F的力臂相等；則由杠桿的平衡條件知：F一定等于G。故ACD錯誤，B正確。23．用一個動滑輪和兩個定滑輪組成的滑輪組豎直向上提升物體A，要求滑輪的個數(shù)要用完（未畫出），實驗中，拉力F隨時間t變化的關(guān)系如圖甲所示，物體A上升的速度v隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，不計繩重和摩擦，在1～2s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則下列判斷中正確的是A．物體A的重為1500NB．動滑輪的重為400NC．物體A從靜止開始上升1s后，拉力的功率為5